JP2000009415A - 多回転体の回転角検出装置 - Google Patents
多回転体の回転角検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な処理により正確な多回転体の絶対回転
角を検出することができる多回転体の回転角検出装置を
提供することである。 【解決手段】 ステアリングの回転角を第１の速比で加
速して検出し、この検出した検出角をリニア出力する第
１のポテンショメータ１０と、前記ステアリングの回転
角を第２の速比で加速して検出し、この検出した検出角
をリニア出力する第２のポテンショメータ１２と、前記
第１のポテンショメータ１０により出力された検出角及
び前記第２のポテンショメータ１２により出力された検
出角の組み合わせにより、前記ステアリングの絶対回転
角を算出する絶対回転角算出部１４とを備える。
角を検出することができる多回転体の回転角検出装置を
提供することである。 【解決手段】 ステアリングの回転角を第１の速比で加
速して検出し、この検出した検出角をリニア出力する第
１のポテンショメータ１０と、前記ステアリングの回転
角を第２の速比で加速して検出し、この検出した検出角
をリニア出力する第２のポテンショメータ１２と、前記
第１のポテンショメータ１０により出力された検出角及
び前記第２のポテンショメータ１２により出力された検
出角の組み合わせにより、前記ステアリングの絶対回転
角を算出する絶対回転角算出部１４とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用ステア
リングなどのように１回転以上の有限回転数内で回転す
る多回転体の絶対回転角を検出する多回転体の回転角検
出装置に関するものである。
リングなどのように１回転以上の有限回転数内で回転す
る多回転体の絶対回転角を検出する多回転体の回転角検
出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用ステアリングなどのよう
に１回転以上の有限回転数内で回転する多回転体の絶対
回転角を検出する検出装置として、特開平５−９９６０
８号公報に開示されている回転角検出装置等が存在す
る。この回転角検出装置においては、位相差を有する２
つのポテンショメータの出力に基づいて多回転体の絶対
回転角を検出している。
に１回転以上の有限回転数内で回転する多回転体の絶対
回転角を検出する検出装置として、特開平５−９９６０
８号公報に開示されている回転角検出装置等が存在す
る。この回転角検出装置においては、位相差を有する２
つのポテンショメータの出力に基づいて多回転体の絶対
回転角を検出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
回転角検出装置においては、位相差を有する２つのポテ
ンショメータの出力に基づいて、まず中立位置を設定し
中立位置からの回転角の相対値を求めることにより回転
角の絶対値を求める必要があり、回転角の絶対値を求め
るために煩雑な処理を必要としていた。
回転角検出装置においては、位相差を有する２つのポテ
ンショメータの出力に基づいて、まず中立位置を設定し
中立位置からの回転角の相対値を求めることにより回転
角の絶対値を求める必要があり、回転角の絶対値を求め
るために煩雑な処理を必要としていた。
【０００４】この発明の課題は、簡単な処理により正確
な多回転体の絶対回転角を検出することができる多回転
体の回転角検出装置を提供することである。
な多回転体の絶対回転角を検出することができる多回転
体の回転角検出装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の多回転体
の回転角検出装置は、多回転体の回転角を第１の速比で
加速して検出し、この検出した検出角をリニア出力する
第１の検出手段と、前記多回転体の回転角を第２の速比
で加速して検出し、この検出した検出角をリニア出力す
る第２の検出手段と、前記第１の検出手段により出力さ
れた検出角及び前記第２の検出手段により出力された検
出角の組み合わせにより、前記多回転体の絶対回転角を
算出する絶対回転角算出手段とを備えることを特徴とす
る。
の回転角検出装置は、多回転体の回転角を第１の速比で
加速して検出し、この検出した検出角をリニア出力する
第１の検出手段と、前記多回転体の回転角を第２の速比
で加速して検出し、この検出した検出角をリニア出力す
る第２の検出手段と、前記第１の検出手段により出力さ
れた検出角及び前記第２の検出手段により出力された検
出角の組み合わせにより、前記多回転体の絶対回転角を
算出する絶対回転角算出手段とを備えることを特徴とす
る。
【０００６】この請求項１記載の多回転体の回転角検出
装置によれば、第１の検出手段によりリニア出力された
検出角と第２の検出手段によりリニア出力された検出角
との差の大きさ等に基づいて、絶対回転角算出手段によ
り多回転体の絶対回転角を算出する。
装置によれば、第１の検出手段によりリニア出力された
検出角と第２の検出手段によりリニア出力された検出角
との差の大きさ等に基づいて、絶対回転角算出手段によ
り多回転体の絶対回転角を算出する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照してこの
発明の実施の形態の説明を行う。図１は実施の形態にか
かる回転角検出装置のブロック構成図である。
発明の実施の形態の説明を行う。図１は実施の形態にか
かる回転角検出装置のブロック構成図である。
【０００８】この回転角検出装置は、自動車用ステアリ
ングの回転角を検出する検出装置であり、第１のポテン
ショメータ１０及び第２のポテンショメータ１２の出力
に基づいて、絶対角演算部１４によりステアリングの絶
対回転角を算出するものである。ここで第１のポテンシ
ョメータ１０及び第２のポテンショメータ１２はいずれ
も、回転軸と共に回転する２つのブラシとこのブラシが
接触するリング状の抵抗体を備えて構成されている。
ングの回転角を検出する検出装置であり、第１のポテン
ショメータ１０及び第２のポテンショメータ１２の出力
に基づいて、絶対角演算部１４によりステアリングの絶
対回転角を算出するものである。ここで第１のポテンシ
ョメータ１０及び第２のポテンショメータ１２はいずれ
も、回転軸と共に回転する２つのブラシとこのブラシが
接触するリング状の抵抗体を備えて構成されている。
【０００９】図２は、第１のポテンショメータ１０及び
第２のポテンショメータ１２のリング状の抵抗体２０、
０Ｖに設定されているリング状の電極２２及び＋５Ｖに
設定されているリング状の電極２４を示すものである。
なお、抵抗体２０と電極２２は、円周形状の一部におい
て接続されており、また抵抗体２０と電極２４は、抵抗
体２０と電極２２とが接続されている位置から１８０ｄ
ｅｇずれた位置において接続されている。また、第１の
ポテンショメータ１０及び第２のポテンショメータ１２
が有する２つのブラシ（図示せず）は、９０ｄｅｇずれ
た状態でリング状の抵抗体２０と接触するように配置さ
れていることから、第１のポテンショメータ１０及び第
２のポテンショメータ１２の出力は、それぞれ図３のグ
ラフに示すように９０ｄｅｇの位相差を有する２種類の
出力電圧として出力される。
第２のポテンショメータ１２のリング状の抵抗体２０、
０Ｖに設定されているリング状の電極２２及び＋５Ｖに
設定されているリング状の電極２４を示すものである。
なお、抵抗体２０と電極２２は、円周形状の一部におい
て接続されており、また抵抗体２０と電極２４は、抵抗
体２０と電極２２とが接続されている位置から１８０ｄ
ｅｇずれた位置において接続されている。また、第１の
ポテンショメータ１０及び第２のポテンショメータ１２
が有する２つのブラシ（図示せず）は、９０ｄｅｇずれ
た状態でリング状の抵抗体２０と接触するように配置さ
れていることから、第１のポテンショメータ１０及び第
２のポテンショメータ１２の出力は、それぞれ図３のグ
ラフに示すように９０ｄｅｇの位相差を有する２種類の
出力電圧として出力される。
【００１０】即ち、上述の第１のポテンショメータ１０
は、ステアリングの回転角ωを速比ｏ／ｎ（＝ステアリ
ングの回転数／第１のポテンショメータの回転軸の回転
数）で加速して第１のポテンショメータ１０の回転軸の
回転角θとして検出し検出値を電圧値によりリニア出力
するものである。また第２のポテンショメータ１２は、
ステアリングの回転角ωを速比ｏ／ｍ（＝ステアリング
の回転数／第２のポテンショメータの回転軸の回転数）
で加速して第２のポテンショメータ１２の回転軸の回転
角Φとして検出し検出値を電圧値によりリニア出力する
ものである。
は、ステアリングの回転角ωを速比ｏ／ｎ（＝ステアリ
ングの回転数／第１のポテンショメータの回転軸の回転
数）で加速して第１のポテンショメータ１０の回転軸の
回転角θとして検出し検出値を電圧値によりリニア出力
するものである。また第２のポテンショメータ１２は、
ステアリングの回転角ωを速比ｏ／ｍ（＝ステアリング
の回転数／第２のポテンショメータの回転軸の回転数）
で加速して第２のポテンショメータ１２の回転軸の回転
角Φとして検出し検出値を電圧値によりリニア出力する
ものである。
【００１１】従って、速比ｏ／ｎ＝１００／２４、速比
ｏ／ｍ＝１００／２５とした場合には、ポテンショメー
タの回転軸の回転角θ、Φとステアリングの回転角ωと
の関係は、図４に示す関係となる。即ち、第１のポテン
ショメータ１０の回転軸が１回転（３６０ｄｅｇ回転）
した場合に、ステアリングが８６．４ｄｅｇ回転し、第
２のポテンショメータ１２の回転軸が１回転（３６０ｄ
ｅｇ回転）した場合に、ステアリングが９０ｄｅｇ回転
する。
ｏ／ｍ＝１００／２５とした場合には、ポテンショメー
タの回転軸の回転角θ、Φとステアリングの回転角ωと
の関係は、図４に示す関係となる。即ち、第１のポテン
ショメータ１０の回転軸が１回転（３６０ｄｅｇ回転）
した場合に、ステアリングが８６．４ｄｅｇ回転し、第
２のポテンショメータ１２の回転軸が１回転（３６０ｄ
ｅｇ回転）した場合に、ステアリングが９０ｄｅｇ回転
する。
【００１２】図５は、第１のポテンショメータ１０、第
２のポテンショメータ１２により検出された回転角θ、
Φをそれぞれステアリングの回転角に換算した換算角θ
´，Φ´を縦軸に示し、ステアリングの絶対回転角ωを
横軸に示したグラフである。このグラフに示されるよう
に、第１のポテンショメータ１０で検出した回転角θ＝
３６０ｄｅｇの時、この回転角をステアリングの回転角
に換算するとθ´＝８６．４ｄｅｇになる。従って、回
転角θ＝３６０ｄｅｇ毎にステアリングの絶対回転角ω
は、８６．４ｄｅｇづつ増加する。また、第２のポテン
ショメータ１２で検出した回転角Φ＝３６０ｄｅｇの
時、この回転角をステアリングの回転角に換算するとΦ
´＝９０ｄｅｇになる。従って、回転角Φ＝３６０ｄｅ
ｇ毎にステアリングの絶対回転角ωは、９０ｄｅｇづつ
増加する。
２のポテンショメータ１２により検出された回転角θ、
Φをそれぞれステアリングの回転角に換算した換算角θ
´，Φ´を縦軸に示し、ステアリングの絶対回転角ωを
横軸に示したグラフである。このグラフに示されるよう
に、第１のポテンショメータ１０で検出した回転角θ＝
３６０ｄｅｇの時、この回転角をステアリングの回転角
に換算するとθ´＝８６．４ｄｅｇになる。従って、回
転角θ＝３６０ｄｅｇ毎にステアリングの絶対回転角ω
は、８６．４ｄｅｇづつ増加する。また、第２のポテン
ショメータ１２で検出した回転角Φ＝３６０ｄｅｇの
時、この回転角をステアリングの回転角に換算するとΦ
´＝９０ｄｅｇになる。従って、回転角Φ＝３６０ｄｅ
ｇ毎にステアリングの絶対回転角ωは、９０ｄｅｇづつ
増加する。
【００１３】このグラフから明らかなように、回転角θ
から換算したステアリングの換算角θ´と回転角Φから
換算したステアリングの換算角Φ´は、回転角θ、Φが
３６０ｄｅｇとなる毎に１．６ｄｅｇのずれを生じる。
即ち、０ｄｅｇ≦ω＜８６．４ｄｅｇの時は、回転角θ
から換算したステアリングの換算角θ´と回転角Φから
換算したステアリングの換算角Φ´との間にずれが生じ
ないが、ω＝８６．４ｄｅｇの時に回転角θから換算し
た換算角θ´が０ｄｅｇとなることよりこの時点で８
６．４ｄｅｇの差が生じる。なお、ω＝９０ｄｅｇの時
に回転角Φから換算した換算角Φ´が０ｄｅｇとなるこ
とから、この時点における回転角θから換算したステア
リングの換算角θ´と回転角Φから換算したステアリン
グの換算角Φ´との間に３．６ｄｅｇの差が生じる。こ
の差は、９０ｄｅｇ≦ω＜１７２．８ｄｅｇの区間で維
持される。その後は、ωの増加に伴って、同様に回転角
θから換算した換算角θ´と回転角Φから換算した換算
角θ´とのずれの大きさが変化する。従って、絶対角演
算部１４においては、このずれの大きさに基づいてステ
アリングの絶対回転角ωの算出を行う。
から換算したステアリングの換算角θ´と回転角Φから
換算したステアリングの換算角Φ´は、回転角θ、Φが
３６０ｄｅｇとなる毎に１．６ｄｅｇのずれを生じる。
即ち、０ｄｅｇ≦ω＜８６．４ｄｅｇの時は、回転角θ
から換算したステアリングの換算角θ´と回転角Φから
換算したステアリングの換算角Φ´との間にずれが生じ
ないが、ω＝８６．４ｄｅｇの時に回転角θから換算し
た換算角θ´が０ｄｅｇとなることよりこの時点で８
６．４ｄｅｇの差が生じる。なお、ω＝９０ｄｅｇの時
に回転角Φから換算した換算角Φ´が０ｄｅｇとなるこ
とから、この時点における回転角θから換算したステア
リングの換算角θ´と回転角Φから換算したステアリン
グの換算角Φ´との間に３．６ｄｅｇの差が生じる。こ
の差は、９０ｄｅｇ≦ω＜１７２．８ｄｅｇの区間で維
持される。その後は、ωの増加に伴って、同様に回転角
θから換算した換算角θ´と回転角Φから換算した換算
角θ´とのずれの大きさが変化する。従って、絶対角演
算部１４においては、このずれの大きさに基づいてステ
アリングの絶対回転角ωの算出を行う。
【００１４】即ち、絶対角演算部１４においては、第１
のポテンショメータ１０及び第２のポテンショメータ１
２の出力が入力された場合に、次のようにしてステアリ
ングの絶対回転角ωを算出する。
のポテンショメータ１０及び第２のポテンショメータ１
２の出力が入力された場合に、次のようにしてステアリ
ングの絶対回転角ωを算出する。
【００１５】まず、ｂｌｏｃｋ＝（φ×ｍ／ｏ−θ×ｎ
／ｏ）を求める。ここでΦ，θは０ｄｅｇ以上３６０ｄ
ｅｇ未満の値を繰り返しとる。なお、このｂｌｏｃｋが
回転角θから換算したステアリングの換算角θ´と回転
角Φから換算したステアリングの換算角Φ´とのずれを
示す。
／ｏ）を求める。ここでΦ，θは０ｄｅｇ以上３６０ｄ
ｅｇ未満の値を繰り返しとる。なお、このｂｌｏｃｋが
回転角θから換算したステアリングの換算角θ´と回転
角Φから換算したステアリングの換算角Φ´とのずれを
示す。
【００１６】
【数１】
【００１７】なお、この実施の形態においては、ｏ：
ｍ：ｎ＝１００：２５：２４（速比）であるため、最大
値ωｍａｘ＝３６０×２５×２４／１００＝２１６０ｄ
ｅｇまでの絶対角を検出することができる。
ｍ：ｎ＝１００：２５：２４（速比）であるため、最大
値ωｍａｘ＝３６０×２５×２４／１００＝２１６０ｄ
ｅｇまでの絶対角を検出することができる。
【００１８】この実施の形態にかかる回転角検出装置に
よれば、中立位置を求めることなく回転角の絶対値を正
確に検出することができる。
よれば、中立位置を求めることなく回転角の絶対値を正
確に検出することができる。
【００１９】なお、上述の実施の形態においては、ポテ
ンショメータ式の回転角検出器を用いているが、これに
限らず静電容量式の回転角検出装置を用いても良い。
ンショメータ式の回転角検出器を用いているが、これに
限らず静電容量式の回転角検出装置を用いても良い。
【００２０】また、自動車用ステアリング以外にも、１
回転以上の有限回転数内で回転する多回転体の絶対回転
角を検出するために用いることができる。
回転以上の有限回転数内で回転する多回転体の絶対回転
角を検出するために用いることができる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、第１の検
出手段によりリニア出力された検出角と第２の検出手段
によりリニア出力された検出角との差の大きさに基づい
て、絶対回転角算出手段により多回転体の絶対回転角を
算出するため、中立位置を求める等の処理を行うことな
く直接絶対回転角を算出することができる。
出手段によりリニア出力された検出角と第２の検出手段
によりリニア出力された検出角との差の大きさに基づい
て、絶対回転角算出手段により多回転体の絶対回転角を
算出するため、中立位置を求める等の処理を行うことな
く直接絶対回転角を算出することができる。
【図１】この発明の実施の形態にかかる回転角検出装置
のブロック構成図である。
のブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態にかかるポテンショメー
タの抵抗体及び電極を示す図である。
タの抵抗体及び電極を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態にかかるポテンショメー
タの出力を示すグラフである。
タの出力を示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態にかかるポテンショメー
タの回転角とステアリングの回転角の関係を示すグラフ
である。
タの回転角とステアリングの回転角の関係を示すグラフ
である。
【図５】この発明の実施の形態にかかるポテンショメー
タの検出角をステアリングの回転角に換算したものとス
テアリングの回転角の関係を示すグラフである。
タの検出角をステアリングの回転角に換算したものとス
テアリングの回転角の関係を示すグラフである。
１０…第１のポテンショメータ、１２…第２のポテンシ
ョメータ、１４…絶対角演算部、２０…抵抗体、２２，
２４…電極。
ョメータ、１４…絶対角演算部、２０…抵抗体、２２，
２４…電極。
Claims (1)
- 【請求項１】 多回転体の回転角を第１の速比で加速し
て検出し、この検出した検出角をリニア出力する第１の
検出手段と、 前記多回転体の回転角を第２の速比で加速して検出し、
この検出した検出角をリニア出力する第２の検出手段
と、 前記第１の検出手段により出力された検出角及び前記第
２の検出手段により出力された検出角の組み合わせによ
り、前記多回転体の絶対回転角を算出する絶対回転角算
出手段と、 を備えることを特徴とする多回転体の回転角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17737998A JP2000009415A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 多回転体の回転角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17737998A JP2000009415A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 多回転体の回転角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000009415A true JP2000009415A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=16029922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17737998A Pending JP2000009415A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 多回転体の回転角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000009415A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333520A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 回転角度検出装置 |
| JP2008026174A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 回転角度検出装置 |
| CN114034241A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-02-11 | 四川永星电子有限公司 | 一种精密同轴四联角位移传感器 |
-
1998
- 1998-06-24 JP JP17737998A patent/JP2000009415A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333520A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 回転角度検出装置 |
| JP2008026174A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 回転角度検出装置 |
| CN114034241A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-02-11 | 四川永星电子有限公司 | 一种精密同轴四联角位移传感器 |
| CN114034241B (zh) * | 2022-01-11 | 2022-03-22 | 四川永星电子有限公司 | 一种精密同轴四联角位移传感器 |
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